High Sensitivity Analysis of Nitrosamines Using GC-MS/MS

Význam tématu

Analýza nitrosaminů má zásadní význam pro zajištění bezpečnosti potravin i nápojů. Tyto sloučeniny patří mezi vysoce toxické a karcinogenní látky, jejichž přítomnost i v nízkých koncentracích představuje zdravotní riziko, zejména při dlouhodobé expozici. V pivovarnictví je detekce nitrosaminů kritická pro sledování sušeného klíčeného sladu, kde mohou vznikat při reakci dusitanů a dusíkatých alkaloidů během sušení, a dále v hotovém pivu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem předložené studie bylo vyvinout a validovat rutinní GC-MS/MS metodu pro vysoce citlivou detekci a kvantifikaci hlavních nitrosaminů v pivních a sládkových vzorcích. Klíčové požadavky zahrnovaly dosažení nízkých mezí detekce (pod 1 ppb), širokou linearitu kalibrace (1–500 ppb), rychlý analytický cyklus a jednoduchou implementaci v běžné laboratoři.

Použitá instrumentace

• GC-MS/MS: Thermo Scientific TSQ 8000 Triple Quadrupole
• GC chromatograf: TRACE 1310 s iC injektorem (splitless režim, teplota injektoru 250 °C)
• Kolona: TG-WAX MS (30 m × 0,25 mm × 0,5 µm), nosič heliem (1,0 mL/min)
• Ionizace: standardní EI (elektronové srážky)
• Systém AutoSRM pro automatickou optimalizaci SRM přechodů a kolizní energie
• Software pro kvantifikaci: Thermo Scientific TraceFinder™

Použitá metodika

Vzorky piva a klíčeného sladu byly zpracovány dle upravené metody AOAC 982.11 s extrakcí na SPE sloupci s celitem a eluací dichlormethanem. K analýze se použilo 1 µL vzorku v splitless režimu. AutoSRM softwarový modul automaticky vybral a optimalizoval předchůdčí a produktové ionty pro šest cílových nitrosaminů (NDMA, NDEA, NDBA, NPIP, NPYR, NMOR) a interní standard NDPA.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila separaci nitrosaminů v časech retence od 7,9 do 12,5 min s celkovou analýzou do 14,7 min. Kalibrace pro všech šest analyzovaných sloučenin byla striktně lineární (R2 > 0,99) v rozmezí 1–500 ppb. Limity kvantifikace (LOQ) se pohybovaly mezi 0,05 a 3 ppb, limity detekce (LOD) mezi 0,02 a 1,0 ppb. Kontrola potvrzovacího poměru dvou SRM přechodů vykázala RSD < 4 % napříč celým rozsahem koncentrací.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená metoda nabízí vysokou citlivost a selektivitu bez složité chemiluminiscenční detekce (TEA). Díky standardní EI ionizaci, jednoduché přípravě vzorku a automatické optimalizaci SRM lze snadno integrovat měření do rutinního provozu v potravinářských či QA/QC laboratořích s vysokou průchodností vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

S rozvojem víceanalytych přístupů mohou být do metody snadno přidány další nitrosaminy či jiné kontaminanty. Vývoj směrových ionizačních technik a pokročilých nástrojů pro datovou analýzu (machine learning) dále zvýší citlivost, automatizaci a robustnost při monitoringu potravinových a environmentálních vzorků.

Závěr

Popsaná GC-MS/MS metoda na nástroji TSQ 8000 je spolehlivým turn-key řešením pro kvantitativní analýzu nitrosaminů v potravinách a nápojích. Dosahuje nízkých detekčních mezí, vynikající linearity a stability potvrdzovacích iontových poměrů. Metoda je vhodná pro rutinní aplikaci v potravinářské kontrole.

Reference

• Boyd RK, Basic C, Bethem RA. Nitrosamines: Quantitative Analysis by Mass Spectrometry. John Wiley & Sons, 2008.
• Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Material Safety Data Sheet for N-Nitrosodimethylamine. 1989.
• Munch JW, Bassett MV. EPA Method 521: Determination of nitrosamines in drinking water by GC-MS. 2004.
• AOAC Official Method 982.11. Monitoring of nitrosamines in food products. 2000.
• Thermo Fisher Scientific. Introducing AutoSRM and TSQ 8000 GC-MS/MS Technical Briefs (AB52298, AB52299). 2012.